Il existe quatre méthodes différentes pour combiner OFDMA pour gérer un système multi-utilisateur.
OFDM simple : l’OFDM LTE normal n’a pas de mécanisme d’accès multiple intégré. Ceci convient aux systèmes de diffusion comme le DVB-T/H qui transmettent uniquement des signaux de diffusion et de multidiffusion et n’ont pas vraiment besoin d’un canal de retour de liaison montante (bien que de tels systèmes existent également).
Multiplexage statistique des paquets : Il est bien sûr possible de combiner un OFDM simple avec un protocole LTE de couche 2 qui prend en charge tous les problèmes d’adressage. Dans ce cas, tous les récepteurs LTE doivent écouter le même signal, le décoder complètement, puis décider dans les couches supérieures s’il faut continuer avec lui ou rejeter le paquet. Un exemple typique d’une telle approche est 802.11a/g/n, où la couche MAC au-dessus de la couche physique (qui est compatible OFDM) place les adresses MAC LTE dans toutes les trames pour indiquer la source et la destination. Un problème de ces systèmes est l’économie d’énergie pour augmenter le temps de veille et de fonctionnement. Normalement, tous les récepteurs doivent écouter tous les paquets et les décoder. Le mode d’économie d’énergie dans un tel système est difficile et généralement peu efficace.
Accès multiple par répartition dans le temps via OFDM : Le modèle le plus simple pour implémenter la gestion des accès multiples consiste à placer un multiplexage temporel au-dessus du LTE OFDM. En d’autres termes, toutes les sous-porteuses, à l’exception de certaines sous-porteuses spécifiques au système, vont à l’utilisateur 1 dans la première période de symbole, puis viennent à l’utilisateur 2, à l’utilisateur 3 et ainsi de suite. Après un certain temps, nous répétons ce schéma de multiplexage. L’inconvénient de ce mécanisme simple est que chaque utilisateur dispose de la même quantité de capacité (sous-porteuses) et qu’il est donc assez difficile de mettre en œuvre des services flexibles à haut et bas débit. De plus, il est presque impossible de gérer efficacement un trafic très variable (par exemple le trafic Web) sans une signalisation de couche trop élevée et sans le retard et la surcharge de signalisation qui en résultent. La spécification WirelessMAN-OFDM 802.11 a sélectionné comme méthode le multiplexage temporel dans la direction de liaison montante LTE.
OFDMA à accès multiple par répartition orthogonale de la fréquence : le terme LTE OFDMA est une marque déposée par Runcom Ltd. et a été introduit avec 802.16 (WiMAX) Wireless MAN- OFDMA pour la liaison descendante. L’idée de base est d’attribuer des sous-porteuses aux utilisateurs et non au temps. Cela présente l’avantage qu’un seul utilisateur peut facilement utiliser plusieurs sous-porteuses pour augmenter le débit binaire. Avec cette approche, il est assez facile de gérer simultanément les utilisateurs à débit binaire élevé et faible dans un seul système. Il reste néanmoins difficile de gérer efficacement un trafic très variable. La solution à ce problème consiste à attribuer à un seul utilisateur ce que l’on appelle des blocs de ressources ou des blocs de planification.
Un tel bloc est simplement un ensemble de sous-porteuses sur un certain temps – en fait, il s’agit d’une combinaison de TDMA avec de l’OFDMA simple. Les blocs peuvent être de taille égale ou non et un seul utilisateur peut utiliser un ou plusieurs blocs. 802.16d utilise un tel mécanisme avec des tailles de blocs variables. Les premiers symboles OFDM de chaque trame sont utilisés pour indiquer quel utilisateur obtient quels blocs avec quelle taille. LTE EUTRAN utilisera un système similaire, mais avec des tailles de bloc fixes et le mécanisme d’attribution n’est pas encore spécifié (2007-08).